A. 汽車的驅動力與行駛阻力
加速阻力
當說到加速阻力的時候,肯定有許多同學疑惑,加速為什麼會有阻力?下面我們一探究竟。也正如我們所想,驅動力在克服滾阻、空阻和坡道阻力之後剩下的力用來加速,這也是加速度的來源。但其實這一部分力還需要克服其質量加速運動時的慣性力,就是加速阻力FJ。慣性力的方向可以理解為合力反方向。汽車的質量分為平移質量和旋轉質量兩部分。加速時平移質量產生慣性力,旋轉部分產生慣性力偶矩。為了方便計算,一般把旋轉質量的慣性力偶矩轉化為平移質量的慣性力,對於固定傳動比的汽車,常以δ作為計入旋轉慣性力偶矩後的汽車旋轉質量換算系數,因而汽車的加速阻力可以寫作
Fj=δm(/dt)
式中,δ為汽車的旋轉質量換算系數,δ>1;m為汽車質量:/dt為行駛加速度。
δ主要與飛輪的轉動慣量、車輪的轉動慣量以及傳動系的傳動比有關。
旋轉質量換算系數之所以大於1,這是考慮到汽車加速時,不僅整車要平動加速,飛輪和車輪等旋轉質量也在加速,所以加速阻力比僅有平移質量m時要大一些。
旋轉質量換算系數,其基本思想如下:當車輛加速時,發動機(曲軸)輸出功率不完全會轉化為輸入功率,除了傳動系機械損失,飛輪還會扣除一部分用於自身加速,即作用在驅動輪上的實際驅動力比名義驅動力Ft=(Ttqigi0ηT)/r小。而為了使車輪加速旋轉,驅動輪和從動輪都不能再保持力矩平衡,而需要一個向前旋轉的合力矩,為此地面需要給車輪一個「額外」的切向反力,方向向後,即,加速時,車輪獲得的推力減小,而阻力增大。所以加速度前面乘以一個大於1的旋轉質量換算系數,其基本思想時「加速度變小了」。
在汽車的動力性主要的三個指標中的汽車的加速時間t國標是這么規定的,汽車的加速時間常用原地起步加速時間與超車加速時間來表明汽車的加速能力。原地起步加速時間是指汽車有Ⅰ擋或二擋起步,並以最大的加速強度(包括選擇恰當的換擋時機)逐步換至一個合理的擋位後到某一預定的距離或車速所需要的時間,可問題是為什麼規定中表明用Ⅰ擋或Ⅱ擋起步?根據嘗試,變速箱擋位越高,傳動比越小,那麼不應該是Ⅰ擋總Ⅱ擋能獲得更大的加速度嗎?其實這個問題的根本所在就是加速時需克服的慣性力,根據旋轉質量換算系數與傳動系總傳動比的關系我們可得,擋位越低,δ越大。當Fj一定時,δ越大,/dt就越小,也就是說加速度就越小,所以會造成某些車型的Ⅰ擋加度不如Ⅱ擋。這種現象常見於越野車型。
Fx2是車輪真正的驅動力,具體原理參看上一節內容
B. 汽車牽引力是什麼
汽車牽引力
又稱汽車驅動力。是指驅使汽車行駛的動力。汽車的內燃發動機產生的扭矩,經傳動機構傳至驅動輪上,使驅動輪產生一個對道路路面的輪緣圓周力。
當驅動輪與道路路面間有足夠的附著作用,即驅動輪在路面上未發生滑轉時,則產生與此輪緣圓周力大小相等,方向相反的路面對驅動輪的反作用力,驅使汽車在道路上行駛。
(2)汽車驅動力有什麼用擴展閱讀:
關於與牽引力大小相關的因素一一輪胎花紋。汽車在路面上行駛時,若使整車前進所需的外力值超過前面所提到的質的最大值(即最大靜摩擦)時,就不能保證驅動輪做單純滾動,而是邊滾邊滑,甚至在原地轉動,整車卻不能前進。這就是汽車有時後輪打滑的原因。
車輪輪胎上的花紋就是用來増大輪胎與路面間的摩擦力的。這與鞋底花紋的作用如出一撤。
輪胎花紋提高了胎面接地彈性,在胎面與路面之間切向力作用下,花紋塊能產生較大的切向彈性形變,切向力增加,切向形變增大,接觸面的「摩擦作用」也就隨之增加,進而抑制了胎面與路面打滑或打滑趨勢。
影響汽車花紋作用的因素主要是花紋型式和花紋深度。如越野車輪胎花紋溝槽寬而深。據測試,在泥濘路面上,同一車型的車輛使用越野花紋輪胎的牽引力可達普通花紋的1.5倍。